Direkt zum Inhalt

Quantenphysik: Verschränkung einfacher messen

Mit einem neuen Messprozess und etablierten Untersuchungsmethoden sollen sich verschränkte Quantensysteme künftig besser charakterisieren lassen.
Quantenmechanische Verschränkung.Laden...

Die so genannte Verschränkung ist eines der zentralen Konzepte der Quantenmechanik. Sie beschreibt, wie unter bestimmten Umständen das quantenmechanische Schicksal mehrerer Objekte aneinandergekoppelt ist. Ändert sich der Zustand eines Objekts, tritt gleichzeitig auch an damit verschränkten Objekten ein messbarer Unterschied auf. Obwohl so bedeutend zum Verständnis eines quantenmechanischen Systems, ist es häufig schwierig, diese Verschränkung zu erfassen. Das gilt insbesondere für Systeme mit vielen verschränkten Quantenobjekten.

Physiker um Philipp Hauke vom Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften haben nun eine Methode vorgestellt, mit der sich die interne Verschränkung auch großer Quantensysteme erfassen lassen soll. Der Kern der theoretischen Arbeit beschreibt, wie sich die so genannte Quanten-Fisher-Information aus Messungen mit etablierten spektroskopischen Verfahren oder von Neutronenstreuung bestimmen lässt.

Diese quantenmechanische Größe sei "ein verlässlicher Indikator für die Verschränkung von Vielteilchensystemen". Sie ergebe sich aus der Empfindlichkeit eines dynamischen Systems. "Wenn ich zum Beispiel eine Probe durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld bewege, kann ich aus den Messdaten ermitteln, wie empfindlich diese Probe auf das Magnetfeld reagiert", erklärt Hauke. Aus dieser Empfindlichkeit lasse sich mit der Methode ein Maß für die interne Verschränkung berechnen. Die Forscher hoffen nun auf zahlreiche Anwendungen, etwa bei der Untersuchung komplexer Phasenübergänge in Festkörpern.

12/2016

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 12/2016

Lesermeinung

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Lesermeinungen können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Partnervideos